Parn stroj 1 Parn stroje Parn stroj je

  • Slides: 7
Download presentation
Parní stroj

Parní stroj

1. Parní stroje Parní stroj je nejstarší tepelný motor. Mezníky vývoje: • 1689 Denis

1. Parní stroje Parní stroj je nejstarší tepelný motor. Mezníky vývoje: • 1689 Denis Papin, Thomas Savery – první, zoufalé experimenty; snaha sestrojit tepelný motor • 1699 Guillaume Amontons – první projekt parního stroje pro Pařížskou akademii • 1705 Thomas Newcomen, John Cawley – první funkční parní stroj • 1707 Denis Papin – první vysokotlaký parní stroj • 1781 James Watt – četná vylepšení parního stroje (proto bývá pokládán za „vynálezce“)

Ideální cyklus parního stroje • Idealizované předpoklady: nedochází ke ztrátám únikem tepla vedením nebo

Ideální cyklus parního stroje • Idealizované předpoklady: nedochází ke ztrátám únikem tepla vedením nebo zářením, nedochází ke tření, pracovní látka neuniká ven. • Reálné předpoklady: tepelné rezervoáry (ohřívač, chladič) nemají nekonečné tepelné kapacity (jako tomu bylo u Carnotova cyklu). • Práce vykonaná během jednoho cyklu je dána obsahem plochy uvnitř diagramu. Pracovní cyklus lze rozložit do 5 dějů:

Základní schéma pro práci parního stroje (viz obr. pravý horní roh na konci prezentace)

Základní schéma pro práci parního stroje (viz obr. pravý horní roh na konci prezentace) E Píst umístěn tak, že objem prostoru ve válci je minimální; Uvnitř minimální objem V 0 a tlak vnějšího vzduchu p 0 1 E → A Pára vniká z kotle do válce, píst se ještě nepohybuje, tlak páry vzroste na tlak p 1, který je v kotli. izochorický 2 A → B Pára se rozpíná, píst se pohybuje vpravo, přitom je válec stále spojen s kotlem – proto stále tlak p 1, který je v kotli. izobarický B 3 B→C C 4 Přívod páry se zastaví šoupátkem. Pára se adiabaticky rozpíná na objem V 2, přitom tlak klesá na p 2, klesá i teplota. adiabatický V krajní poloze pístu se otevře spojení s chladičem. C → D Válec je otevřen do vnějšího prostoru, proto tlak klesá na hodnotu vnějšího tlaku p 0, píst se zatím nevrací. D → E Píst poháněný setrvačníkem vytlačí páru do kotle, objem se sníží na V 0, kruhový děj se uzavírá. izochorický

Reálný cyklus parního stroje • Získá se experimentálně pomocí záznamového zařízení zvaného indikátor výsledná

Reálný cyklus parního stroje • Získá se experimentálně pomocí záznamového zařízení zvaného indikátor výsledná křivka je uvnitř. Práce vykonaná během jednoho cyklu je opět dána obsahem plochy uvnitř křivky. • Výfukové motory – po proběhnutí cyklu je pára vyfouknuta ven ze stroje a déle se s ní nepracuje. • Kondenzační motory – po proběhnutí cyklu se pára ochladí v kondenzátoru, teplo se znovu využije. • Dvojčinné motory – pracovní prostor je po obou stranách pístu. • Účinnost. Horní hranice dle Carnotova cyklu: teplota ohřívače 197 °C, chladiče 30 °C, proto ηid = 35 %. • Reálná účinnost: cca 16 %.

Klára Mladá, 2. E

Klára Mladá, 2. E